【壓縮機網】1、空氣入口過濾器的原理介紹

 

　　空氣入口過濾器是“口罩”，它本身沒有動力， 動力來自壓縮機，燃氣輪機等設備吸入口的負壓，在吸氣負壓下，入口過濾器吸入周圍環境中的空氣，當空氣進入過濾器后會通過濾筒過濾，空氣中的一部分較大的顆粒粉塵在重力和慣性力的作用下， 沉降到過濾器的底部，細小的粉塵顆粒通過布朗擴散和濾筒上的纖維攔截等綜合效應，使粉塵沉積在濾筒的濾料表面，濾筒上面經過一段時間的積灰，阻力上升，當阻力達到設定值時，脈沖反吹系統啟動，反吹氣體從濾筒內部沖擊濾筒，濾筒上的灰塵被振落，阻力就會下降。經過過濾后的氣體進入凈氣室內，然后由出風管送出至壓縮機，汽輪機等設備。

 

　　2、空氣入口過濾器濾筒的現狀

 

　　對壓縮機、氣輪機等高速運轉的機器來講,塵粒、粉塵是影響設備長周期正常運行的原因之一。昂貴的空氣動力設備是必須常年運轉的關鍵設備。為了確保它們無故障、高效率運行，z*大限度地減少停機次數和維護工作量，就要在空氣吸入口設置空氣過濾器，以減少粉塵對設備的破壞。雖然入口過濾器非常重要，但是從實際使用來說，入口過濾器濾筒的選型和使用還是存在很多問題的，主要體現以下幾點問題：

 

　　①沒有預過濾：大顆粒粉塵（粒徑≥5um）撞擊濾筒和氣流通道，造成表面磨損。使得濾筒的使用壽命很短，濾筒容易破損。

 

　　②濾筒精度低：小顆粒粉塵（粒徑<5um）在設備內部形成堅實的結垢，這些結垢影響氣流運動，造成設備運行效率降低，使“喘振曲線”漂移，有時還會破壞“動平衡”。

 

　　③濾筒不能防腐蝕性粉塵：腐蝕性粉塵引起設備化學腐蝕，縮短濾筒及設備的使用壽命。

 

　　④濾筒防潮性能差：濾筒在受潮后不能及時恢復，入口過濾器持續高阻力運行，使得設備的運行效率降低，能耗高。

 

　　⑤濾筒透氣性能差：在同樣的精度情況下，很多透氣性差的濾筒會使入口過濾器的阻力上升快，高能耗運行，濾筒使用壽命短，總體運行成本高。

 

　　3、空氣入口過濾器濾筒的選型

 

　　入口過濾器濾筒的選用其實涉及到很多方面， 不光是濾筒本身，還會涉及到整個系統設計，所以選用濾筒時應該參考處理風量，周圍環境，預過濾等：

 

　　1）、實際運行所需條件：主要考慮不同類型的壓縮機、燃氣輪機的工作條件，運行所期望的壓力損失（壓降），濾筒的過濾風速，效率，過濾目標顆粒污染物尺寸，容塵量，容塵形式（表層過濾還是深層過濾）等。這里的每一項在設計的時候都需要考慮到。

 

　　2）、處理風量設計：從使用效果的觀點來講當然是處理的風量越大越好，在空壓機和燃氣輪機入口過濾器的設計中，經常見到保守設計，增大氣量的匹配，一般是按照2倍設計，有時考慮到使用效果會設計的更大，但是有些業主更注意初期投資成本，所以有時用戶報怨過濾器濾筒使用壽命短，其實是匹配做的太小的原因。

 

　　3）、濾筒的設計：濾筒設計主要考慮到安裝方式，過濾面積，濾筒護網，密封圈和濾筒選材等，這里面每一項都是有不同的要求，如安裝方式涉及到空間位置，維護更換， 過濾面積會影響到過濾風量，濾筒護網是涉及到反吹和濾筒強度，密封圈則是會影響濾筒的密封性能的穩定，濾筒的選材則會影響到整個濾筒的使用壽命， 過濾精度等。所以每一項選擇都是有其詳細的考量，而不是一成不變的一種濾筒就可以適用所有的工況。

 

　　4）、周圍的環境：周圍環境需要考慮到兩個方面，一個是周圍客觀存在的氣候， 例如變換的季節、沙漠、沿海、城市、嚴寒等各種不同的環境都會對濾筒選擇產生影響，還有一個環境是考慮周邊的相關企業（如：熱電廠，水塔，化工廠等），農業活動，風向（迎風，背風），進氣口離地面的高度（由于建筑和地形所引起的局部氣流），這些在設計選型中都是需要考慮到。

 

　　5）、多級過濾：多級過濾涉及到預過濾和后端的高效過濾，很多情況下光靠一級濾筒過濾很難完成過濾要求，例如柳絮，昆蟲，風沙，潮濕，霧，雨，鹽，雪，煙等情況需要選擇性的增加氣候罩、篩網、慣性分離器、水分聚結器、金屬護網、無紡棉等預過濾。而在進氣要求在H11 － H13級別或更高的情況下，可以選擇增加三級高效過濾器。增加多級過濾不僅能夠很好的起到保護過濾器及濾筒的作用，而且能夠提高濾筒的使用壽命，是現在入口過濾器設計中z*實用的一種方式。

 

　　設計的時候效率和成本是對立的，所以一套設計合理的入口過濾器不僅能夠高效的完成過濾任務，而且能給用戶節約成本。

 

　　4、空氣入口過濾器濾筒的選擇

 

　　s*先從入口過濾器的濾筒安裝方式分也有好多種，主要有小孔吊裝式,豎裝卡盤式，豎裝三爪旋轉式，臥式。小孔吊裝式設備結構簡單，但是安裝維護麻煩；豎裝卡盤式安裝維護方便，但是相對體積較大；豎裝三爪式安裝方便，但是密封性能要求高；臥式安裝維護方便，體積小，但是濾筒上有一定死角。不管是哪種安裝方式都有其優缺點， 沒有哪種是z*好的方式，只有選擇z*合適的濾芯安裝方式才能取到z*優的效果。所以對于入口過濾來說選擇濾芯安裝方式也是很重要的。

 

　　再從材質上分主要分為玻璃纖維， 聚酯纖維， 木漿纖維三大類。玻璃纖維過濾精度高、防濕性強、透氣度好等突出優點，但是由于它的耐破度很低(僅3Kpa），所以不能做為反吹脈沖濾芯材料；聚酯纖維雖然耐破性能好， 但是透氣性差，也很少用在入口過濾。現在使用的空氣入口過濾的濾芯主要采用木漿纖維，木漿纖維和其他纖維的混合材料，納米濾材等。

 

　　用于空氣入口過濾的高效濾芯的濾材國內暫時還不能生產，所以還是主要集中在美國HV公司和美國Ahlstrom公司。根據不同的使用工況，有針對性的選擇入口過濾濾芯：有濕度的工況，濾芯必須保證疏水性；惡劣的工況濾芯很容易被堵塞，因為有粘性的合成粉塵，如碳氫化合物（油霧煙塵）；脈沖清潔程序后的壓力恢復必須要足夠；鹽腐蝕性的工況，濾芯必須保證鹽不能滲入到主機造成腐蝕。在入口過濾這塊，專門選擇了幾款濾材來適用在不同的工況條件。

 

　　4.1、沙漠地區

 

　　主要是天氣炎熱， 環境干燥，而且經常會有大風，粉塵中沙塵顆粒大小種類多，粉塵濃度大。關于濾材應該考慮到的主要特性：①微小顆粒，過濾效率高，②疏水性能好，③可以脈沖反吹。濾筒的濾材建議：① 木漿纖維+精細纖維（ 分層技術或涂層技術）， 濾材型號RHFD/234,RHFD/234FR ；② 木漿纖維+合成纖維，濾材型號RHPE80/20 ；③納米濾材，濾材型號RHNF/123。

 

　　4.2、海上平臺

 

　　海水中鹽濃度高，鹽的腐蝕性大，對設備部件的破壞性強，而且海上濕度大，有時有大霧，這種環境下對入口濾芯的要求非常高。關于濾材應該考慮的主要特征：①選擇中/高效級別，②極好的疏水性能，③脈沖功能。濾筒的濾材建議：納米濾材，濾材型號RHNF/123。

 

　　4.3、沿海地區

 

　　主要是濕度大，空氣中的水分對濾芯的耐潮性能要求特別高，并且此種地區的環境也會有鹽腐蝕性。關于濾材應該考慮的主要特征：①選擇中效級別，②疏水性能好，③可以脈沖反吹。濾筒的濾材建議：① 木漿+疏水性能極好的合成纖維RHPE80/20 ；② 納米濾材， 濾材型號RHNF/123。

 

　　4.4、城市

 

　　工廠廢氣，汽車尾氣排放等污染氣體，粉塵量大，并且種類復雜。關于濾材應該考慮的主要特征：①高碳氫化合物容塵量，②疏水性能好，③ 對微小粉塵顆粒，過濾效率高。濾筒的濾材建議：①木漿纖維+精細纖維（分層技術或噴涂技術）濾材型號RHFD/234 ；② 木漿纖維+合成纖維+玻纖， 濾材型號RHPE80/20，③納米濾材，濾材型號RHNF/123。

 

　　以上這些濾材能夠很好的應用在各種相應工況的入口過濾上，并且在不同的環境中選用有針對性的濾材，這樣不僅能夠確保入口過濾的效率，而且能夠提高濾芯的使用壽命。

 

　　5、小結

 

　　入口過濾濾筒是整個過濾系統的關鍵部位，類似于壓縮機，空壓機，燃氣輪機設備的“口罩”，只有通過選擇正確的，合適的入口過濾設備，濾芯，濾料才能達到保護設備的作用。在現實使用中已經出現很多因為入口濾芯選擇不當，或者選擇劣質的濾芯而引起的各種事故，所以只有正確的認識了入口過濾設備及濾芯，才能有效的防止此類事故的發生。